水煤浆火炬燃烧调风器试验研究

本文介绍了一种已成功地用于水煤浆燃烧的新型调风器,这种调风器可调参数较多,因而调节灵活方便。通过冷态空气动力场回流区的测量和对冷态雾化炬的定性观察确定的一次风稳焰器叶片出口角、稳焰器扩口角和扩口高、二次风切向叶片出口角、(石旋)口角等,能适用于不同工况下的煤浆燃烧,着火稳定,无脱火现象,燃烧效率最高达98％。试验表明,较大的稳焰器叶片出口角(即较大的一次风旋流强度)能产生较大的中心回流区,为煤浆着火提供热源;稳焰器增加合适的扩口(扩口角20°,扩口高30mm)有推迟一、二次风混合和增强气流稳定性的作用,但扩口角过大时会在扩口背面产生一个环状回流区把大量浆滴带回到扩口上甚至进入二次风箱;二次风旋流强度不宜过大,以免大量浆滴被甩到炉壁上而结焦。该调风器与低压旋流型喷咀相配合,能获得足够的高温烟气回流以加速煤浆着火,而且气流有较强的后期扰动以强化煤浆的燃烬。     

脉动流化床的机理及燃烧试验研究

本文报导了一种新型的流态化燃烧方式——脉动鼓风流化床燃烧的研究结果,一系列基础性研究和脉动燃烧的实施表明,脉动鼓风流化床是提高现有沸腾炉燃烧效率,降低飞灰污染的有效途径之一。     

煤粉颗粒在气流中的受力分析及其运动轨迹的研究

本文分析了煤粉颗粒在气流中所受的力,用Lagrangian方法建立了煤粉颗粒运动方程式,并进行了数值求解,分析了各个力对颗粒运动轨迹的影响。     

气—固多相射流的数值模拟

本文运用脉动频谱随机轨迹模型《FSRT模型》对颗粒尺寸非均匀分布的气—固多相射流进行了数值计算。气相场和颗粒相的速度分布及浓度分布的计算结果和实验数据的吻合程度是令人满意的。     

采用反吹射流稳定和控制煤粉和煤浆火炬着火的研究

本文论述了采用反吹射流燃烧系统稳定、控制煤粉和煤浆火炬的作用及特点,并针对这个燃烧系统用二维湍流数学模型进行了数值预测,所采用的湍流模型为k—ε双方程模型。数值预测以SIMPLE法为基础,通过大量的数值计算与实验结果的对比,验证了数学模型的合理性,总结出在反吹射流燃烧系统中由反吹射流引起的中心回流区中各主要参数的准则关系式,并结合试验,从理论上和实践上论述了反吹射流的作用。     

选择非催化还原过程中的N2O生成与排放

以煤粉燃烧锅炉为代表的高温燃烧一般不是主要的N2O生成源，但在应用选择非催化还原(SNCR)技术控制NO时，会生成一定的N2O。采用化学动力学计算和试验方法研究N2O排放浓度与SNCR技术使用还原剂类型、还原剂用量、反应温度、混合条件和反应时间之间的规律。试验和计算结果表明当反应时间足够时，反应温度越高、还原剂用量越少，N2O排放浓度越低。在SNCR反应过程中，N2O浓度呈先增后减的变化趋势。氨-SNCR试验结果表明N2O排放浓度在0-7μmol／mol之间。尿素-SNCR中约有8．7％的NO转化为N2O，排放为27．8μmol／mol，可能引起N2O排放问题。     

乙烷预混火焰多环芳烃生成动力学模拟

随着环保标准要求的不断提高，燃烧过程中生成的多环芳烃（PAHs）越来越受到人们的关注。在通过对PAHs气相反应模型分析的基础上，运用详细的化学反应动力学机理，计算了常压下乙烷层流火焰中多环芳烃的生成浓度，计算预测值同实验值吻合得比较好。同时，运用敏感性分析的方法，找出了形成苯的最主要的反应，发现影响苯生成的反应在距出口约0．15cm的地方影响最明显，之后又逐渐平缓。通过不同燃烧当量比的敏感性分析比较发现，影响苯生成的最主要基元反应没有发生变化，但每个反应所起到的作用发生了明显的变化，表现为原来促成苯生成的基元反应随着燃烧当量比的增加，促成苯生成的作用在减弱，原来抑制苯生成的基元反应，其抑制作用进一步增强。通过对影响A1～A4生成最主要反应的净产率比较发现，反应净产率变化最大的地方基本集中在火焰出口0．15-0．4cm的反应区域内。     

高速数字摄影应用于流化床内颗粒旋转特性的测试

该文成功地把由高速数字摄影设备和大功率激光构成的测试系统应用于流化床内固相颗粒旋转可视化。为提高颗粒转速测量范围,提出了双帧频拍摄法,并进行了数学推导和实验验证。结果表明,该方法能够对两帧频最小公倍数一半内的颗粒转速进行准确的测定,实验误差小于1%。同时在一截面为200×200mm、高为4m的冷态循环流化床实验台上进行颗粒旋转速度的初步实验研究,当截面气体速度Vg=3.5m/s时,测得450~850μm透明玻璃珠在布风板以上0.98m的过渡区域内的平均旋转速度约为280r/s。     

影响高浓度煤粉输送及燃烧特性关键技术研究

与常规系统相比，高浓度煤粉输送燃烧系统在输送、稳燃和环保方面具有显著的优越性。对影响高浓度煤粉输送及燃烧特性的关键技术，即煤粉流化、混合、输送稳定性、煤粉燃尽和炉膛结渣等进行了系统分析，并对存在的问题提出了相应的改进措施。实际应用结果表明，煤粉的输送及燃烧特性得到改善，机组经济性提高。     

图像追踪算法用于流化床颗粒横向混合特性的研究

与传统的示踪法及试验手段研究颗粒混合行为相比,图像颗粒追踪算法具有快速、准确分析任意时刻颗粒的运动行为,并可实现连续全场跟踪测量等优点.应用图像颗粒追踪算法研究了不同工况的颗粒横向混合特性,结果表明,随表观气速的增加颗粒横向的混合效果提高,合适的料层厚度有利于颗粒的横向混合;床层表面颗粒的横向混合效果优于床层内部颗粒,而沿径向上颗粒的横向混合效果则与表观气速有关.在高气速下,床层中心区域颗粒的横向混合效果优于两边区域;在低气速下,床层只能实现局部流化,边区域颗粒的横向混合效果优于床层中心区域.